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報告書

先行基礎工学に関する平成11年度研究概要報告

技術協力課*

JNC-TN1400 2000-003, 0 Pages, 2000/07

JNC-TN1400-2000-003.pdf:13.33MB

機構は、大学及び研究機関(以下「大学等」という。)との研究協力の推進を図るため、平成7年度から先行基礎工学研究協力制度を発足させた。同制度は、平成11年度で5年目を迎え、対象としている研究分野は機構の研究開発に係わるすべての分野に拡大している。同制度は、機構の施設及び設備を主に利用し、機構が取り組むプロジェクト開発に先行した基礎・基盤的研究を大学等との研究協力により推進することを目的とする。同制度では、機構が設定した研究協力テーマに対して、大学等から研究目的を達成する上で必要な研究協力課題及び研究協力者を提案して頂き、外部の専門家を中心とする選考委員会で研究協力課題を選考している。研究協力形態としては、大学等との共同研究の実施又は客員研究員として受け入れる形態を採用している。なお、共同研究又は客員研究員に大学院修士課程・博士課程の学生を研究生として加えることも可能としている。本報告書は、平成11年度に実施した高速増殖炉関係、核燃料サイクル関係及び環境技術関係の先行基礎工学研究に関する49件の研究協力課題の実施結果についてその概要をまとめたものである。なお、49件の研究協力課題のうち、高速増殖炉関係の12件、核燃料サイクル関係の1件及び環境技術関係の4件の合計17件については、平成11年度で終了した。

論文

イメージングプレートを用いた高速中性子ラジオグラフィ撮影法の開発

松林 政仁; 吉井 康司*; 日引 俊*; 三島 嘉一郎*

可視化情報学会誌, 20(Suppl.1), p.325 - 328, 2000/07

ポリエチレンシート(PE)とイメージングプレート(IP)を組み合わせて高速中性子ラジオグラフィに適用した。実験には東京大学高速中性子源炉弥生を使用した。1枚目のIP(IP-1)の前面にPEを配置しPE内で発生した反跳陽子をIP-1で記録するとともに、IP-1の後面に配置したIP(IP-2)に記録された画像を用いて$$gamma$$線の補正を行った。実験の結果から、PEの厚さが40$$mu$$mと120$$mu$$mの場合でIP-1の画像を比較すると差は見られなかった。これは飛程以上の厚さの位置で発生した反跳陽子はIP-1に記録されないためと考えられる。また、IPの支持体として使用されているポリエチレンテレフタレート(PET)も水素を含有しており、IPを2枚直接重ねた状態ではIP-1のPETで発生した反跳陽子がIP-2に記録されることがわかった。これに対して、水素を含まないテフロンシートを2枚のIPの間に挟み込むことにより改善した。

報告書

弥生炉の標準照射場を用いたHAFM等の校正照射

井口 哲夫*

PNC-TJ9602 96-004, 49 Pages, 1996/03

PNC-TJ9602-96-004.pdf:1.53MB

高速炉の新型中性子ドシメトリー手法であるヘリウム蓄積型中性子フルエンスモニター(HAFM)の測定精度評価、及びタグガスの放射化分析による高速炉の燃料破損検出法への適用性評価を目的として、東京大学工学部附属原子力工学研究施設の高速中性子源炉「弥生」の標準照射場を用い、これらの試料の校正照射を行った。HAFM試料の照射では、炉心中央(Gy孔)に、93%濃縮ボロン1mg入りバナジウムカプセル、また高速中性子柱実験孔(FC孔)に、同仕様の濃縮ボロンカプセル、天然ボロン10mg入りカプセル、天然ボロンチップ、96%濃縮6LiF熱蛍光線量計素子が装荷された。これらの照射場の中性子束及び中性子スペクトルは、Al, Fe, Co, Ni, Cu, Ti, In, Au, 235U, 237Np等を用いた放射化箔法でモニターされ、平成8年3月末現在、照射された0.1MeV以上の中性子フルエンスは、Gy孔で$$sim$$1.0$$times$$10の17乗n/cm2(積算炉出力$$sim$$78kWh相当)、またFCで$$sim$$3.4$$times$$10の14乗n/cm2(積算炉出力$$sim$$160kWh相当)に達している。一方、ステンレス鋼製カプセルに封入されたKr、Xeベースのタグガス試料(単体型と小径型の2種類)について、Gy孔で、積算炉出力$$sim$$9kWh及び$$sim$$7kWhの2回の標準照射を行い、照射直後から各試料のガンマ線スペクトル測定を行った。タグガスの封入されていないダミーカプセルの測定スペクトルと比較した結果、タグガスの放射化で生成された79Krや125Xeなどの放射性核種からのガンマ線光電ピークを明確に同定でき、燃焼計算の精度評価に有用なベンチマーク実験データが得られた。

論文

新しいしきい検出器$$^{1}$$$$^{9}$$$$^{9}$$Hg(n,n´)$$^{1}$$$$^{9}$$$$^{9}$$$$^{m}$$Hgの核データおよび弥生炉中性子標準場における実証実験

桜井 淳

核データニュース(インターネット), (17), p.21 - 27, 1982/00

JMTRの0.1~1MeV領域の中性子スペクトルを評価するために、新しいしきい検出器を開発した。本稿においては、新しいしきい検出器$$^{1}$$$$^{9}$$$$^{9}$$Hg(n,n')$$^{1}$$$$^{9}$$$$^{9}$$$$^{m}$$Hgの核データ(abundance,half-life,gamma branching ratio, neutron cross section)を整理し、また弥生炉中性子標準場における実証実験について述べる。$$^{1}$$$$^{9}$$$$^{9}$$Hg(n,n')$$^{1}$$$$^{9}$$$$^{9}$$$$^{m}$$Hg反応は比較的neutron cross section が大きく、また生成核の半減期が42.6分なので、critical assemblyのように低い高速中性子束での照射でも十分定量可能な放射化ができる。またしきい値が$$^{1}$$$$^{1}$$$$^{5}$$In(n,n')$$^{1}$$$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{m}$$In反応よりも低いので、$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{3}$$Rh(n,n')$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{3}$$$$^{m}$$Rhおよび$$^{1}$$$$^{1}$$$$^{5}$$In(n,n')$$^{1}$$$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{m}$$In反応とともにreactor dosimetryにおいて利用しやすく、また有用なしきい検出器になるであろう。(本稿は、著者の学位論文「原子炉中性子線量評価法の実験的研究」の第3章「新しいしきい検出器$$^{1}$$$$^{9}$$$$^{9}$$Hg(n,n')$$^{1}$$$$^{9}$$$$^{9}$$$$^{m}$$Hgによる中性子スペクトルunfoldingの試み」の概要をまとめたものである。)

論文

Verification experiment of threshold detector $$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Ag(n,n')$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$$$^{m}$$Ag on YAYOI standard neutron field

桜井 淳; 近藤 育朗; 中沢 正治*

Journal of Nuclear Science and Technology, 18(12), p.949 - 956, 1981/00

材料試験炉の中性子スペクトル評価実験において、しきい値が0.1MeVのしきい検出器$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Ag(n,n')$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$$$^{m}$$Agを導入し、実用化実験を行なってきたが、本実験はこのしきい検出器の信頼性の実証実験である。 今回の実験を通していくつかの重要な点が明確にできた。すなわち、弥生炉標準場で$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Agを含む14種のしきい検出器を照射し、その実験的に決定した反応率と計算で決定した反応率の差は、すべての反応に対して10%以下であり、このことは今回導入したしきい検出器$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Ag(n,n')$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$$$^{m}$$Agの信頼性を実証したことになる。また、$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Ag(n,n')$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$$$^{m}$$Ag反応と同時に$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Ag(n,2n)$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{6}$$Ag反応や$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Ag(n,p)$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$$$^{P}$$d反応なども起こるが、これらの反応により生成された放射能は、$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Ag(n,n')で生成された$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$$$^{m}$$Agの放射能測定には影響しない。$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$$$^{m}$$Agの半減期は44.3secであるが、半減期が短いことが決定的な欠点にはならず、0.1MeV以上の中性子スペクトルを測定する上で有用なしきい検出器となる

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